FORTRAN – революционный компьютерный язык


Самая первая успешная программа FORTRAN была запущена 20 сентября 1954 года. Изобретенная в IBM группой во главе с Джоном Бэкусом, FORTRAN, означающий «FORmula TRANslator», был первым языком, решившим проблему преобразования математических выражений в код.

С сегодняшней точки зрения идея о том, что один и тот же компьютерный язык может использоваться на разнообразном оборудовании, воспринимается как должное. Это было не так в 1950-х годах, когда каждый новый компьютер имел свой собственный язык – машинный код, привязанный к архитектуре машины и предназначенный для максимального использования его возможностей. Программист знал бы, как работает машина, и тщательно разработал бы код, чтобы добиться результата, который требует минимум времени и / или памяти. Каждый байт выделялся и управлялся вручную, как и использование внутренних регистров машины, в которых выполнялась работа. Большая проблема в том, что работа с машинным кодом особенно недружелюбна и делает создание программ трудоемким и подверженным ошибкам.

Чтобы уйти от машинного кода и позволить компьютерному языку работать на нескольких машинах, необходим компилятор. Это был прорыв, сделанный IBM для своего компьютера 704.

IBM 704 – первый с FORTRAN

Проект, предпринятый командой под руководством Джона Бэкуса, заключался в разработке компьютерного языка, который мог бы составить любое арифметическое выражение. Для этого им пришлось изобрести способ записывать и использовать правила грамматики для математических выражений. Хитрость заключалась в том, чтобы преобразовать выражение в синтаксическое дерево, которое проясняет отношения между операторами и их приоритетами. Когда у вас есть синтаксическое дерево, вы можете использовать его для генерации операций в правильном порядке, просто «обходя» дерево. Для более подробного объяснения см .: Грамматика и пытки.

Предполагалось, что эта задача займет шесть месяцев, и первая успешная программа FORTRAN была запущена в исходном масштабе. Однако прошло еще два года, прежде чем был доступен первый компилятор, и потребовалось до апреля 1957 года, прежде чем рабочий компилятор был распространен среди клиентов. Он состоял из 25 000 строк машинного кода на магнитной ленте и вместе с ошибками становился частью каждой установки IBM 704.

FORTRAN произвел революцию в программировании и сделал IBM компьютерной компанией номер один на протяжении десятилетий. Он представил много новых идей – арифметическое присвоение, комментарии, цикл DO, подпрограммы и функции, форматированный ввод / вывод – и это лишь некоторые из них. Это также посеяло идею машинной независимости, потому что машина с компилятором FORTRAN могла запускать любую программу FORTRAN.

Как первый язык высокого уровня FORTRAN, несомненно, важен, но он также повлиял на многие поколения программистов, особенно если принять во внимание популярность BASIC в эпоху ранних домашних компьютеров, которая возникла непосредственно из него.

Каждый язык, компилирующий выражение, обязан ФОРТРАНУ и Джону Бэкусу.

Было бы неправильно рассматривать FORTRAN как чисто унаследованный язык. Он по-прежнему используется учеными и инженерами, и его самая последняя версия, Fortran 2018, считается более четким стандартом, который позволил устранить многие недостатки и неточности в более ранних языковых версиях.

Майк Джеймс – автор «Руководства программиста по теории», цель которого – представить фундаментальные идеи информатики, включая грамматику, используемую компилятором, в неформальной и в то же время информативной форме.


Добавить комментарий